Bästa svaret
En solenoid är i huvudsak en speciell design eller typ av elektromagnet. En solenoid består till största delen av en trådspole och en rörlig järnkärna som kallas en armatur .
Funktionellt: när ström appliceras på tråden, ett magnetfält uppträder, Lorentz Force Law:
image LEY DE FARADAY Y LEY DE LENZ
(Junaid Ali Quora ”Hur är en Lorentz-styrka bestämd?” gjorde ett bråk i detta ämne. Du borde ge det en läsning)
Om vi gör en spole med många varv av tråd blir detta magnetfält många gånger starkare och flyter runt spolen och genom dess centrum i en munkform.
bild Solenoid
När solenoidens spole är mottagande ström blir kärnan mättad och rör sig inom flödesförbindelsen och stänger luftgapet mellan kärnorna. I de flesta enheter är den rörliga kärnan vanligtvis fjäderbelastad för att låta kärnan dra sig tillbaka när strömmen stängs av.
Den genererade kraften är ungefär proportionell mot strömmen och omvänt proportionell mot kvadraten av längden på luftspalten. ( Solenoid )
Dessa killar har funnits för alltid och är billiga. De används främst i binära operationer (on-off-applikationer) som spärrning, låsning och utlösning. De används ofta i sådana applikationer som: hushållsapparater (t.ex. tvättmaskinsventiler), kontorsutrustning (t.ex. kopieringsmaskiner), bilar (t.ex. dörrlås och startmagnet) och fabriksautomation.
PS – Kolla in det här, ännu kallare än en solenoid.
Upplever ringen (på bilden) Lorentz-kraft?
Svar
Jag erkänner att jag inte har tidigare hört talas om solenoidmotorer, även om man kan gissa vad en sådan sak kan vara. Jag hittade ett klipp på You Tube som visar någons V12-magnetmotor, vilket bekräftade mina misstankar. Så, obehindrad av någon annan kunskap om ämnet, är jag ändå obehaglig från att berätta vad mina intryck är av idén:
Kolvmotorer är i allmänhet värmemotorer som använder antingen förbränning, till exempel i en bensin eller dieselmotor eller extern förbränning, såsom en ångmotor där förbränningen sker utanför motorn för att värma vatten och generera ånga i en panna. I båda fallen är kolvarna (en eller flera) anslutna till en vevaxel, vilket förvandlar kolvens fram- och återgående rörelse till rotation, som sedan kan användas för att vrida en axel.
Värmemotorer är mycket mångsidiga men har nackdelen att deras effektivitet begränsas av termodynamikens lagar enligt de principer som Sadi Carnot utarbetat för cirka 200 år sedan. Man kan i princip ersätta en solenoid för varje cylinder-kolvsenhet genom att aktivera varje solenoid med en puls av elektrisk energi vid rätt punkt för vevaxelns rotation. Det borde vara relativt enkelt att räkna ut tidpunkten så att solenoiderna får ström vid precis rätt tidpunkt. I en värmemotor, där cylindern expanderar och kopplingsstången trycker, är den vanliga tiden för maximalt tryck att uppstå ett relativt litet antal grader efter det övre dödläget, kanske 17 eller 20. Timing av motorn, som avgör när laddning i cylindern antänds, måste ta hänsyn till förbränningshastigheten i cylindern, om det är en förbränningsmotor.
För en liten förbränningsmotor, som kan finnas i en bil eller litet flygplan är den specifika bränsleförbrukningen i allmänhet inte mycket bättre än 0,5 pund per hästkrafttimme. Husstorlekens tvåcykels turboladdade dieselmotorer som används i stora fartyg kan fördubbla den siffran. Det fungerar för de stora motorerna med en total effektivitet på nära 50\% och för mindre motorer, effektivitet i storleksordningen 20 till 25\%. Dessa gränser sätts oftast av värmemotorns termodynamik, men dessutom har kolvmotorer många delar och mycket intern friktion.
Magnetmotorn, som inte är en värmemotor, begränsas inte av termodynamik, men det måste fortfarande hantera friktionen i samband med vevaxeln och de olika andra mekaniska delarna i motorn, såsom friktionen i själva solenoiden. Det har också några av samma andra inneboende problem som i en kolvmotor genom att energin levereras som en serie pulser snarare än som en jämn och kontinuerlig rörelse. Robert Heinlein hänvisade en gång till förbränningsmotorns funktion som ”mekanisk buffoonery.”
Jag tycker att det skulle vara kul att bygga en sådan motor, men ur en praktisk synvinkel ser jag inte poängen .En elmotor har en verkningsgrad i storleksordningen 95\% eller bättre och ger dig den typ av rörelse vid axeln som du vill ha. Jag ser inte en magnetmotor som en konkurrent. Jag antar att det alltid finns någon speciell applikation där en sådan sak kan vara användbar, och jag är villig att bli utbildad om någon annan vill förklara vad det kan vara.